巧用CSS实现鼠标跟随 3D 旋转效果，让交互更加生动！
- 青灯夜游转载
- 2022-09-06 10:34:322790浏览
本篇文章给大家介绍一下如何使用CSS实现有意思的鼠标跟随 3D 旋转效果，让交互更加生动，希望对大家有所帮助！
今天，群友问了这样一个问题，如下所示的鼠标跟随交互效果，如何实现：
简单分析一下，这个交互效果主要有两个核心：
借助了 CSS 3D 的能力
元素的旋转需要和鼠标的移动相结合
本文，就将讲述如何使用纯 CSS 实现类似的交互效果，以及，借助 JavaScript 绑定鼠标事件，快速还原上述效果。【推荐学习：css视频教程】
纯 CSS 实现元素的 3D 旋转
如果不借助 JavaScript，仅仅只是 CSS，如何实现类似的 3D 旋转效果呢？
这里会运用到一种名为正反旋转相消或者是正负旋转相消的小技巧。嗯，名字起的很奇怪，好像数学概念一样。
在动画中，旋转是非常常用的属性，
{
transform: rotate(90deg);
}
如果我们给不同的层级的元素，添加不同方向的旋转，会发生什么呢？
首先假设一下场景，我们有这样的一层 HTML 结构：
<div class="reverseRotate"> <div class="rotate"> <div class="content">正负旋转相消3D动画</div> </div> </div>
样式如下：
.content 内是我们的主要内容，好了，现在想象一下，如果父元素 .rotate 进行正向 linear 360° 旋转，最外层的父级元素 .reverseRotate 进行反向 linear 360° 旋转，效果会是啥样？
CSS 代码如下：
.rotate {
animation: rotate 5s linear infinite;
}
.reverseRotate {
animation: reverseRotate 5s linear infinite;
}
@keyframes rotate {
100% {
transform: rotate(360deg);
}
}
@keyframes reverseRotate {
100% {
transform: rotate(-360deg);
}
}
我们可以得到这样一种动画（注意，下图是 GIF 不是 PNG）：
神奇！因为一正一反的旋转，且缓动函数一样，所以整个 .content 看上去依然是静止的！注意，这里整个 .content 静止的非常重要。
有读者看到这里就要骂人了，作者你个智障，静止了不就没动画了吗？哪来的动画技巧？
别急！虽然看上去是静止的，但是其实祖先两个元素都是在旋转的！这会看上去风平浪静的效果底下其实是暗流涌动。用开发者工具选取最外层祖先元素是这样的：
既然如此，我们继续思考，如果我在其中旋转的一个父元素上，添加一些别的动画会是什么效果？想想就很刺激。
首先，我们先给这几个元素添加 CSS 3D 转换：
div {
transform-style: preserve-3d;
perspective: 100px;
}
接着，尝试修改上面的旋转动画，在内层旋转上额外添加一个 rotateX：
@keyframes rotate {
0% {
transform: rotateX(0deg) rotateZ(0deg);
}
50% {
transform: rotateX(40deg) rotateZ(180deg);
}
100% {
transform: rotateX(0deg) rotateZ(360deg);
}
}
效果如下：
Wow，这里需要好好理解一下。由于内容 .content 层是静止的但其实外层两个图层都在旋转，通过设置额外的 rotateX(40deg)，相当于叠加多了一个动画，由于正反旋转抵消了，所有整个动画只能看到旋转的 rotateX(40deg) 这个动画，产生了上述的效果。
这样，在没有 JavaScript 介入的情况下，我们就模拟了题图所示的 3D 效果。当然，仅仅是这样，与用户的联动是不够的，如果一定要结合鼠标移动，我们就需要 JavaScript 的一些辅助了。
借助 Javascript 实现鼠标跟随 3D 旋转动效
我们的目标是实现这样一个动画效果：
这里，我们其实有两个核心元素：
鼠标活动区域
旋转物体本身
鼠标在鼠标活动区域内的移动，会影响旋转物体本身的 3D 旋转，而旋转的方向其实可以被分解为 X 轴方向与 Y 轴方向。
我们来看一下，假设我们的 HTML 结构如下：
<body> <div id="element"></div> </body>
得到这样一个图形：
这里，body 的范围就是整个鼠标可活动区域，也是我们添加鼠标的 mousemove 事件的宿主 target，而 #element 就是需要跟随鼠标一起转动的旋转物体本身。
因为整个效果是需要基于 CSS 3D 的，我们首先加上简单的 CSS 3D 效果：
body {
width: 100vw;
height: 100vh;
transform-style: preserve-3d;
perspective: 500px;
}
div {
width: 200px;
height: 200px;
background: #000;
transform-style: preserve-3d;
}
效果如下：
没有什么不一样。这是因为还没有添加任何的 3D 变换，我们给元素添加 X、Y 两个方向的 rotate() 试一下（注意，这里默认的旋转圆心即是元素中心）：
div {
transform: rotateX(15deg) rotateY(30deg);
}
效果如下，是有那么点意思了：
好，接下来，我们的目标就是通过结合 mouseover 事件，让元素动起来。
控制 X 方向的移动
当然，为了更加容易理解，我们把动画拆分为 X、Y 两个方向上的移动。首先看 X 方向上的移动：
这里，我们需要以元素的中心为界：
当鼠标在中心右侧连续移动，元素绕 Y 轴移动，并且值从 0 开始，越来越大，范围为(0, +∞)deg
反之，当鼠标在中心左侧连续移动，元素绕 Y 轴移动，并且值从 0 开始，越来越小，范围为(-∞, 0)deg
这样，我们可以得到这样一个公式：
rotateY = (鼠标 x 坐标 - 元素左上角 x 坐标 - 元素宽度的一半)deg
通过绑定 onmousemove 事件，我们尝试一下：
const mouseOverContainer = document.getElementsByTagName("body")[0];
const element = document.getElementById("element");
mouseOverContainer.onmousemove = function(e) {
let box = element.getBoundingClientRect();
let calcY = e.clientX - box.x - (box.width / 2);
element.style.transform = "rotateY(" + calcY + "deg) ";
}
效果如下：
好吧，旋转的太夸张了，因此，我们需要加一个倍数进行控制：
const multiple = 20;
const mouseOverContainer = document.getElementsByTagName("body")[0];
const element = document.getElementById("element");
mouseOverContainer.onmousemove = function(e) {
let box = element.getBoundingClientRect();
let calcY = (e.clientX - box.x - (box.width / 2)) / multiple;
element.style.transform = "rotateY(" + calcY + "deg) ";
}
通过一个倍数约束后，效果好了不少：
控制 Y 方向的移动
同理，我们利用上述的方式，同样可以控制 Y 方向上的移动：
const multiple = 20;
const mouseOverContainer = document.getElementsByTagName("body")[0];
const element = document.getElementById("element");
mouseOverContainer.onmousemove = function(e) {
let box = element.getBoundingClientRect();
let calcX = (e.clientY - box.y - (box.height / 2)) / multiple;
element.style.transform = "rotateX(" + calcX + "deg) ";
};
效果如下：
当然，在这里，我们会发现方向是元素运动的方向是反的，所以需要做一下取反处理，修改下 calcX 的值，乘以一个 -1 即可：
let calcX = (e.clientY - box.y - (box.height / 2)) / multiple * -1;
结合 X、Y 方向的移动
OK，到这里，我们只需要把上述的结果合并一下即可，同时，上面我们使用的是 onmousemove 触发每一次动画移动。现代 Web 动画中，我们更倾向于使用 requestAnimationFrame 去优化我们的动画，确保每一帧渲染一次动画即可。
完整的改造后的代码如下：
const multiple = 20;
const mouseOverContainer = document.getElementsByTagName("body")[0];
const element = document.getElementById("element");
function transformElement(x, y) {
let box = element.getBoundingClientRect();
let calcX = -(y - box.y - (box.height / 2)) / multiple;
let calcY = (x - box.x - (box.width / 2)) / multiple;
element.style.transform = "rotateX("+ calcX +"deg) "
+ "rotateY("+ calcY +"deg)";
}
mouseOverContainer.addEventListener('mousemove', (e) => {
window.requestAnimationFrame(function(){
transformElement(e.clientX, e.clientY);
});
});
至此，我们就能简单的实现题图所示的鼠标跟随 3D 旋转动效：
设置平滑出入
现在，还有最后一个问题，就是当我们的鼠标离开活动区域时，元素的 transform 将停留在最后一帧，正确的表现应该是复原到原状。因此，我们还需要添加一些事件监听做到元素的平滑复位。
通过一个 mouseleave 事件配合元素的 transition 即可。
div {
// 与上述保持一致...
transition: all .1s;
}
mouseOverContainer.addEventListener('mouseleave', (e) => {
window.requestAnimationFrame(function(){
element.style.transform = "rotateX(0) rotateY(0)";
});
});
至此，我们就可以完美的实现平滑出入，整体效果最终如下：
完整的代码，你可以戳这里：CodePen Demo -- CSS 3D Rotate With Mouse Move
（学习视频分享：web前端）
以上是巧用CSS实现鼠标跟随 3D 旋转效果，让交互更加生动！的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！